3tom273

8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA

548

Jeśli zaś rezerwa wirująca nie wyrówna bilansu mocy, czyli

AP, < AP    (8.98)

to powstanie deficyt mocy (AP—AP,) i układ elektroenergetyczny osiągnie nowy stan równowagi (różny od poprzedniego), w którym moc odbiorników zmaleje wskutek zmniejszenia częstotliwości.

Moc odbiorów w nowym stanie równowagi

P₀ — P_g—AP+P,    (8.99)

Powyższe nie dotyczy odbiorów o charakterystyce czynnomocowej, o ile jednocześnie działające regulatory utrzymują napięcie znamionowe.

Dane wyjściowe do obliczenia nastawień automatyki SCO

Urządzenia SCO powinny przy deficytach mocy zapobiegać awaryjnemu zmniejszeniu częstotliwości. W pierwszej kolejności — podczas dużych awaryjnych wyłączeń mocy wytwarzania — powinny umożliwić odciążenie systemu (I stopień przy 48,2 Hz) oraz powrót do częstotliwości bliskiej wartości znamionowej, bez doprowadzenia do podziału systemu na części. Stopnic II, III oraz IV służą do opanowania deficytu mocy w podsystemach (układach wytwórczo-odbiorczych), powstałych w wyniku podziału systemu na części oraz układach lokalnych.

Typowy układ automatyki SCO składa się z przekaźnika jedno- lub dwustopniowego wyłączającego grupy odbiorców o odpowiednio dobranej mocy. Układ taki (zwłaszcza w awariach systemowych, w których występuje duży deficyt mocy) może okazać się mało skuteczny ze względu na brak możliwości oszacowania rozmiaru deficytu mocy na początku zakłócenia. Nieuwzględnienie rozmiaru deficytu mocy w programie odciążenia — i to już w początkowej fazie awarii — może stać się przyczyną niespełnienia przez SCO swojego zadania w przypadku wystąpienia dużego deficytu mocy.

W celu zwiększenia skuteczności działania automatyki SCO przy dużych deficytach mocy, uzupełnia się podstawowy układ SCO członami mierzącymi pochodną częstotliwości d//d t (w kraju przekaźniki reagujące na pochodną częstotliwości nie są produkowane). Schemat takiego układu pokazano na rys. 8.44.

^a)

6+20kV

K4

SCO

. SCO

7 7 J

K A K2\    K3\

1 KS K6

T T ?

KS

Wyłączenie

Rys. 8.44. Układ jednostopniowej automatyki SCO z członami d//dr. ał schemat biokowy; b) schemat rozwinięty

W celu określenia mocy wyłączonej na poszczególnych stopniach automatyki SCO przyjmuje się zasadę, że po wyłączeniu odbiorów danego stopnia, częstotliwość powinna każdorazowo powrócić do poziomu 50 Hz, lecz nie wyżej.

Maksymalną moc wyłączoną na każdym stopniu SCO, wyrażoną w procentach, wyznacza się z następujących zależności:

— dla I stopnia

(8.100)

P i — 2 k_bk /jodc)

— dla II stopnia

(8.101)

— dla pozostałych (III i IV) stopni analogicznie, proporcjonalnie do k^ifs—f^), w których: f_N — częstotliwość znamionowa;/_lodc,/_2<K|_C,/_lodc — stopnie częstotliwościowego odciążania; _b — liczba bezwymiarowa, zależna od charakteru odbioru, zmieniająca się w zależności od liczby pracujących urządzeń oraz warunków pracy urządzeń elektrycznych; na podstawie przeprowadzonych w kraju badań— po uwzględnieniu zmian napięcia wywołanych zmianami częstotliwości — przyjęto _b = 2,2; k_b — współczynnik bezpieczeństwa zwiększający obliczeniową moc odciążenia na poszczególnych stopniach (na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych k_b = 1,2); AP, — moc wyłączona w I stopniu odciążania; P_lVodb — sumaryczna moc odbioru (przed obniżeniem się częstotliwości).

Zwłokę czasową w działaniu poszczególnych stopni automatyki SCO przyjmuje się w granicach 0,5 h- 1,0 s. W szczególnych przypadkach zbyt krótkie opóźnienia czasowe mogą powodować zbędne działanie automatyki SCO po wyłączeniu linii zasilającej wskutek przebiegów przejściowych spowodowanych wybiegiem silników lub obecnością w sieci baterii kondensatorów.

Układy automatyki rozcinającej

W uzasadnionych przypadkach, głównie w zakładach przemysłowych, które mają własne elektrownie, wskazane jest instalowanie układu automatyki rozcinającej (przekaźnik częstotliwościowy nastawiony na 48,8-h 49,0 Hz, przekaźnik kierunkowy o charakterystyce czynnomocowej ze zwłoką t = 0,5 s). Zadaniem tej automatyki jest utrzymanie w ruchu elektrowni i zasilanie najważniejszych odbiorów.

Powstały deficyt mocy po odłączeniu od zasilania powinien być zlikwidowany przez lokalną automatykę SCO.

8.11.4. Automatyka SPZ po SCO

Automatyka SPZ po SCO jest stosowana dla przywrócenia zasilania odbiorcom po wyłączeniu linii średniego napięcia przez automatykę odciążania. Obecnie, większość stacji zasilających sieci SN jest bez stałej obsługi, dlatego istnieje potrzeba automatycznego przywrócenia zasilania. W celu zapewnienia maksymalnej skuteczności działania układ SPZ po SCO powinien spełniać następujące warunki:

—    uruchomienie układu, gdy częstotliwość powróci do poziomu przynajmniej 49,5 Hz;

—    załączenie tylko tych pól, które zostały wyłączone przez automatykę SCO;

—    ponowne załączenie powinno być jednokrotne;

—    opóźnienie w załączeniu należy przyjmować w granicach 6—60 min po powrocie częstotliwości do wartości znamionowej;

—    automatyka powinna być instalowana w stacjach bez stałej obsługi i nic wyposażonej w urządzenia do zdalnego sterowania.